Ученые выяснили, что человеческий глаз при определенных условиях способен воспринимать излучение в ближнем инфракрасном диапазоне. Исследование показало, что сетчатка может работать как нелинейный фотодетектор, а человек — видеть вспышки, возникающие под воздействием инфракрасного света.
Читайте: Госдума планирует ввести несколько новых запретов
В обычных условиях зрение человека ограничено диапазоном длин волн от 380 до 780 нанометров. Именно такие фотоны воспринимаются фоторецепторами сетчатки как видимый свет. При этом в глаз попадают и частицы с другими характеристиками, однако организм, как правило, не способен обработать подобные сигналы.
Исследователи объяснили, что в некоторых случаях начинает работать механизм двухфотонного поглощения. Светочувствительный пигмент родопсин способен одновременно поглощать два инфракрасных фотона, суммарной энергии которых оказывается достаточно для регистрации сигнала глазом. В результате человек воспринимает вспышку зеленого цвета, хотя источник излучения находится в невидимом инфракрасном диапазоне.
Эффект ранее наблюдали специалисты, работавшие с инфракрасными лазерами. В новой работе польские физики сосредоточились на изучении факторов, влияющих на эффективность такого зрения. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Optics Letters.
Авторы работы установили, что ключевую роль играют диаметр лазерного пучка и точность его фокусировки на сетчатке. В отличие от обычного зрения, где важным параметром остается количество фотонов, при двухфотонном восприятии решающее значение имеет интенсивность излучения — объем энергии, приходящийся на единицу площади. Чем выше интенсивность, тем больше вероятность регистрации сигнала.
Для проведения эксперимента ученые привлекли трех добровольцев. Исследование проводилось на ведущих глазах участников с предварительно расширенными зрачками. Специалисты временно заблокировали способность глаза самостоятельно настраивать фокус и индивидуально подстраивали оборудование под каждого человека.
Во время экспериментов использовались лазерные импульсы с длиной волны 520 нанометров, соответствующей зеленому свету, а также 1040 нанометров — ближнему инфракрасному диапазону. Добровольцы фиксировали появление вспышек нажатием кнопки, пока физики изменяли диаметр пучка и степень расфокусировки в темноте и при зеленом освещении.
Участники смогли увидеть оба типа лазерного излучения. При этом для инфракрасного зрения диаметр пучка оказался критически важным параметром, тогда как на восприятие обычного зеленого света он практически не влиял. Исследователи также установили, что расфокусировка в видимом диапазоне лишь снижает четкость изображения, а в инфракрасном может полностью лишить человека возможности увидеть вспышку.
По мнению авторов работы, полученные результаты могут использоваться при разработке сенсоров и экранов нового поколения. Кроме того, выводы исследования способны помочь в создании новых методов диагностики зрения, основанных на механизме двухфотонного поглощения.
Читайте также:
- Новые правила ЖКХ вступили в силу: россиянам грозит перерасчет платежей с 1 мая
- С 1 мая грозят изменения в правилах езды для российских водителей
- Названо 5 законных способов реально увеличить пенсию в 2026 году
